उफ़, यूनिवर्स बेज है

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जॉन हॉपकिंस विश्वविद्यालय के खगोलविदों ने कई हफ्तों पहले घोषणा की थी कि यदि आप ब्रह्मांड के सभी सितारों के रंग को औसत करते हैं, तो परिणाम एक एक्वामरीन रंग होगा। एक बार जब उन्होंने बग को पूरा कर लिया, और अपनी गणना को फिर से शुरू किया, तो पूरे ब्रह्मांड का औसत रंग बेज हो गया।

ब्रह्मांड का रंग क्या है? यह प्रतीत होता है कि सरल प्रश्न वास्तव में खगोलविदों द्वारा उत्तर नहीं दिया गया है। ब्रह्मांड में सभी प्रकाशों की एक सटीक और पूर्ण जनगणना करना मुश्किल है।

हालाँकि 2dF गैलेक्सी रेडशिफ्ट सर्वे का उपयोग करते हुए - 200,000 से अधिक आकाशगंगाओं का एक नया सर्वेक्षण जो ब्रह्मांड की एक बड़ी मात्रा से प्रकाश को मापता है - हम हाल ही में इस प्रश्न का उत्तर देने और प्रयास करने में सक्षम हैं। हमने "द कॉस्मिक स्पेक्ट्रम" का निर्माण किया है, जो प्रकाश के विभिन्न ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य में उत्सर्जित ब्रह्मांड की स्थानीय मात्रा में सभी ऊर्जा का योग दर्शाता है। यह ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम जैसा दिखता है:

यह ब्रह्मांड में प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (डेटा के लिए) में उत्सर्जित ऊर्जा का एक ग्राफ है। पराबैंगनी और नीली रोशनी बाईं तरफ है और दाईं ओर लाल बत्ती है। यह 2dF सर्वेक्षण में अलग-अलग आकाशगंगाओं के सभी व्यक्तिगत स्पेक्ट्रा को एक साथ जोड़कर बनाया गया है। योग सभी सितारों के प्रकाश का प्रतिनिधित्व करता है। हम मानते हैं कि क्योंकि 2dF सर्वेक्षण इतना बड़ा है (कई अरब प्रकाश वर्ष तक पहुंचते हुए) कि यह स्पेक्ट्रम वास्तव में प्रतिनिधि है। हम इस तरह से ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम भी दिखा सकते हैं:

यहाँ हमने अनुमानित रंग में प्रकाश की प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को देखा होगा (हालाँकि हम वास्तव में लगभग 4000 Angstroms, निकटवर्ती पराबैंगनी के नीचे बहुत प्रकाश नहीं देख सकते हैं; और कड़ाई से, मॉनिटर मोनोक्रोमैटिक रंगों, इंद्रधनुष के रंगों को सटीक रूप से प्रदर्शित नहीं कर सकते हैं) ।

आप इस बारे में सोच सकते हैं कि यदि हम एक इंद्रधनुष के निर्माण के लिए प्रिज्म के माध्यम से ब्रह्मांड में सभी प्रकाश डालते हैं तो आंख क्या देखती है। रंग की तीव्रता ब्रह्मांड में इसकी तीव्रता के अनुपात में है।

तो औसत रंग क्या है? यदि रंग एक पर्यवेक्षक देखेगा कि उनके पास एक बॉक्स में यूनिवर्स है, और एक ही बार में सभी प्रकाश देख सकते हैं (और यह नहीं चल रहा था, पृथ्वी पर एक असली पर्यवेक्षक के लिए, आगे आकाशगंगा हमसे दूर है और यह उतना ही अधिक है) redshifted। हम संयोजन से पहले हमारे सभी प्रकाश को फिर से परिभाषित कर चुके हैं)।

इस सवाल का जवाब देने के लिए हमें इन रंगों के लिए मानव आंख की औसत प्रतिक्रिया की गणना करनी चाहिए। हम इस रंग को कैसे व्यक्त करते हैं? CIE x, y मान को उद्धृत करने का सबसे उद्देश्यपूर्ण तरीका है जो CIE क्रोमैटिकिटी आरेख में रंग के स्थान को निर्दिष्ट करता है और इसलिए आंख को उत्तेजित करता है। एक ही एक्स के साथ किसी भी स्पेक्ट्रम, y को एक ही कथित रंग देना चाहिए। ये संख्याएं (0.345,0.345) हैं और वे मजबूत हैं, हमने उन्हें 2dF सर्वेक्षण के विभिन्न उप-नमूनों के लिए गणना की है और वे अलग-अलग हैं। हमने उन्हें स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वेक्षण के लिए भी गणना की है (जो 2 डीएफजीआरएस को 2002 में कुछ समय के सबसे बड़े रेडशिफ्ट सर्वेक्षण के रूप में पछाड़ देगा) और वे अनिवार्य रूप से समान हैं।

लेकिन वास्तविक रंग क्या है? वैसे ऐसा करने के लिए हमें मानवीय दृष्टि और सामान्य रोशनी की डिग्री के बारे में कुछ धारणाएँ बनानी होंगी। हमें यह भी जानना होगा कि आप, पाठक क्या निगरानी कर रहे हैं! बेशक यह असंभव है, लेकिन हम एक औसत अनुमान लगा सकते हैं। तो यहाँ रंग हैं:

ये सभी रंग क्या हैं? वे विभिन्न सफेद बिंदुओं के लिए ब्रह्मांड के रंग का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो विभिन्न प्रकार की रोशनी के लिए मानव आंख के अनुकूलन का प्रतिनिधित्व करते हैं। हम अलग-अलग परिस्थितियों में अलग-अलग रंगों का अनुभव करेंगे, और that सफेद ’दिखने वाले स्पेक्ट्रम के प्रकार अलग-अलग होंगे। एक सामान्य मानक 65 D65 ’है, जो दिन के उजाले (थोड़े से भीगने वाले आकाश में) को सफेद के रूप में स्थापित करने के करीब है, और जिसकी तुलना में ब्रह्मांड लाल दिखाई देता है। ‘इल्लुमिनेन्ट ई’ (समान ऊर्जा सफ़ेद बिंदु) संभवतया वही है जो आपको अंधेरे के अनुकूल होने पर सफ़ेद के लिए दिखाई देगा। ‘इलुमिनेन्ट ए’ इनडोर प्रकाश व्यवस्था का प्रतिनिधित्व करता है, जिसकी तुलना में यूनिवर्स (और दिन के उजाले) बहुत नीली है। हम 2.2 के गामा सुधार के साथ और बिना रंग भी दिखाते हैं, जो कि विशिष्ट मॉनिटर पर प्रदर्शन के लिए सबसे अच्छी बात है। हम रैखिक फ़ाइल प्रदान करते हैं, ताकि आप चाहें तो अपनी खुद की गामा लागू कर सकें।

लगभग निश्चित रूप से आपको ’गामा’ लेबल वाले रंगीन पैच को देखने की आवश्यकता है, लेकिन सभी डिस्प्ले समान नहीं हैं, इसलिए आपका माइलेज भिन्न हो सकता है।

तो क्या हुआ "फ़िरोज़ा"?
हमें अपने कोड में एक बग मिला! हमारी मूल गणना में, जिसे आप प्रेस में पढ़ सकते हैं, हमने गैर-मानक सफेद बिंदु के साथ सॉफ्टवेयर (अच्छे विश्वास में) का उपयोग किया। बल्कि यह D65 सफेद बिंदु का उपयोग करने वाला था, लेकिन इसे लागू नहीं किया। परिणाम एक प्रभावी सफेद बिंदु था जो इलुमिनेंट ई की तुलना में कुछ हद तक लाल था (जैसे कि कुछ लाल नीयन रोशनी चारों ओर थी) 0.365,0.335 पर। हालाँकि यूनिवर्स के x, y मान हमारी मूल गणना से अपरिवर्तित हैं, सफेद बिंदु में बदलाव के कारण ब्रह्मांड the फ़िरोज़ा ’दिखाई देता है। (यानी x, y, समान रहता है, लेकिन इसी प्रभावी RGB मानों में बदलाव होता है)।

यह कहने की आवश्यकता नहीं है कि पहली गणना के बाद से हमारे पास रंगीन वैज्ञानिकों के साथ बहुत अधिक पत्राचार हुआ है, और अब अधिक सटीक रंग मूल्य प्राप्त करने के लिए हमारे अपने सॉफ़्टवेयर को लिखा है। हम स्वीकार करते हैं कि ब्रह्मांड का रंग नौटंकी का कुछ था, स्पेक्ट्रा पर अपनी कहानी को और अधिक सुलभ बनाने के लिए। फिर भी यह एक वास्तविक गणना योग्य चीज है, इसलिए हमारा मानना ​​है कि इसे ठीक करना महत्वपूर्ण है।

हम यह बताना चाहेंगे कि हमारा मूल उद्देश्य हमारे पेपर में एक मनोरंजक फुटनोट था, मूल प्रेस कहानी हमारी जंगली अपेक्षाओं से परे थी! गलती को महसूस करने और ट्रैक करने में कुछ समय लगा। केवल कुछ मुट्ठी भर वैज्ञानिकों को ही त्रुटि का पता लगाने में महारत हासिल थी। इस कहानी का एक नैतिक पक्ष यह है कि हमें ‘रंग विज्ञान’ के पहलू पर अधिक ध्यान देना चाहिए था और साथ ही इसे रेफरी भी किया था।

खूब बात की। तो ब्रह्माण्ड किस रंग का है?
वास्तव में जवाब सफेद के इतने करीब है, यह कहना मुश्किल है। इसीलिए इतनी छोटी त्रुटि का इतना बड़ा प्रभाव पड़ा। सफेद रंग के लिए सबसे आम विकल्प D65 है। हालाँकि अगर किसी को ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम के एक बीम को एक कमरे में पेश करना है, जिसे केवल प्रकाश बल्बों द्वारा जोर से रोशन किया जाता है (Illuminant A) यह बहुत नीला दिखाई देगा, जैसा ऊपर दिखाया गया है। कुल मिलाकर, शायद इलुमिनेंट ई सबसे सही है, अंधेरे परिस्थितियों में ब्रह्मांड को देखने के लिए। तो हमारा नया सबसे अच्छा अनुमान है:

बेज

हालांकि यह तर्कपूर्ण है कि यह अधिक गुलाबी दिखाई दे सकता है (जैसे D65 ऊपर)। गुड लक अगर आप इस रंग और सफेद के बीच अंतर देख सकते हैं! आपको इसे देखने में सक्षम होना चाहिए, हालांकि अगर हमने पृष्ठ की पृष्ठभूमि को काला कर दिया है, तो यह बहुत मुश्किल होगा! इस रंग के लिए हमारे पास कई सुझाव आए हैं। हमारे पास एक शीर्ष दस है, और विजेता को "कॉस्मिक लेटे" होने के लिए कैफीन पक्षपाती है!

ब्रह्मांड का एक अनुकरण
इन सभी जटिलताओं के कारण हमने अपने लिए देखने का फैसला किया है। रोचेस्टर में मुंसेल कलर लेबोरेटरीज में मार्क फेयरचाइल्ड, एनवाई ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम का अनुकरण करने के लिए हमारे साथ काम कर रहा है, वे प्रकाश स्रोतों को ठीक उसी लाल / हरी / नीली आंखों की उत्तेजना देने के लिए नियंत्रित कर सकते हैं जैसा कि आप ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम से देखेंगे। इसके बाद हम कई तरह की प्रकाश व्यवस्था की परिस्थितियों में, शायद गहरे स्थान का अनुकरण करते हुए, और अपने लिए ब्रह्मांड के असली रंग को देख पाएंगे।

असली विज्ञान की कहानी
बेशक, ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम की गणना करने का हमारा असली मकसद वास्तव में इन सुंदर रंगीन चित्रों के निर्माण से कहीं अधिक था। रंग दिलचस्प है लेकिन वास्तव में ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम विस्तार में समृद्ध है और हमें ब्रह्मांड में स्टार गठन के इतिहास के बारे में बहुत कुछ बताता है। आपने ऊपर देखा होगा कि ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम में अंधेरे रेखाएं और चमकीले बैंड होते हैं, ये विभिन्न तत्वों के उत्सर्जन और अवशोषण के अनुरूप होते हैं:

ये आपको सौर स्पेक्ट्रम में फ्राउनहोफर लाइनों की याद दिला सकते हैं। वास्तव में परमाणु अवशोषण की एक ही प्रक्रिया काम पर है। ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम में योगदान देने वाले तारों के तापमान से अंधेरे लाइनों की ताकत निर्धारित होती है। पुराने तारों में कूलर वायुमंडल होते हैं और युवा सितारों को गर्म करने के लिए एक अलग सेट बनाते हैं। स्पेक्ट्रम का विश्लेषण करके हम इन के सापेक्ष अनुपात को काम कर सकते हैं और कोशिश कर सकते हैं कि ब्रह्मांड के पिछले युगों में स्टार-गठन दर क्या थी। बाल्ड्री, ग्लेज़ेब्रूक, एट अल। 2002. यूनिवर्स में स्टार बनने की हमारी अनुमानित सबसे संभावित इतिहास की एक सरल तस्वीर यहाँ दिखाई गई है:

ये सभी मॉडल 2dF सर्वेक्षण में सही ब्रह्मांडीय स्पेक्ट्रम देते हैं और उनमें से सभी का कहना है कि अंतरिक्ष पत्रिका के अधिकांश सितारों का गठन 5 बिलियन साल पहले हुआ था। यह निश्चित रूप से तात्पर्य है कि ब्रह्माण्ड का रंग अतीत में अलग होता जब युवा गर्म सितारे अधिक होते थे। वास्तव में हम गणना कर सकते हैं कि यह हमारे सबसे अच्छे फिटिंग मॉडल से क्या होगा। भविष्य में 13 बिलियन वर्ष से लेकर 7 बिलियन वर्ष पूर्व तक रंग का विकास हमारी विभिन्न मान्यताओं के तहत इस तरह दिखता है:

ब्रह्माण्ड ने युवा और नीले रंग की शुरुआत की, और धीरे-धीरे विकसित होते हुए जनसंख्या के रूप में विकसित होते गए और giant रेड ’के विशालकाय सितारों की आबादी बढ़ती गई। पिछले 6 बिलियन वर्षों में नए सितारों के निर्माण के लिए इंटरस्टेलर गैस के भंडार में गिरावट के कारण नए सितारों के गठन की दर में गिरावट आई है। जैसे-जैसे स्टार-गठन की दर में गिरावट जारी है और अधिक सितारे लाल दिग्गज बन जाते हैं, ब्रह्मांड का रंग लाल और लाल हो जाएगा। आखिरकार सभी तारे गायब हो जाएंगे और कुछ भी नहीं बचेगा लेकिन ब्लैक होल। ये भी अंततः हॉकिंग प्रक्रिया के माध्यम से वाष्पित हो जाएंगे और पुराने प्रकाश को छोड़कर कुछ भी नहीं छोड़ा जाएगा, जो खुद को फिर से बनाएगा क्योंकि ब्रह्मांड हमेशा (वर्तमान ब्रह्मांड मॉडल में) फैलता है।

मूल स्रोत: JHU समाचार रिलीज़